Автоматы для разбраковки фотоэлектрическим методом прозрачных бутылок цилиндрической формы, наполненных прозрачной маловязкой жидкостью, по наличию в них посторонних включений, известны. Однако они не обеспечивают одинаково тщательного контроля цилиндрических бутылок независимо от цветности стекла бутылок и налитой в них жидкости.
Предложенный автомат отличается от известных тем, что контрольная система выполнена самонастраивающейся путем введения дополнительного, установленного над основными, фоточувствительного элемента и автономного усилителя постоянного тока, воздействующего на ограниЧИтель импульсного усилителя. Этот автомат осуществляет контроль жидкости по наличию инородных включений с одинаковой тщательностью вне зависимости от ее цветности и цветности стекла бутылок.
Кроме того, для устранения ложных срабатываний контрольной системы из-за наличия пузырей в предусилитель контрольной системы введена дифференцирующая ячейка, разделяющая суммарный сигнал от пузырей на его составляющие и формирующая полезный сигнал от инородной частицы по параметрам, обеспечивающим его четкое селекционирование на фоне как технологических, так и различного рода флуктуационных помех.
С целью обеспечения одинаковой тщательности контроля вне зависимости от длительности работы автомата, контрольная система снабжена импульсным усилителем с покаскадными ограничителями, устраняющими циклическую перегрузку каскадов при изменении освещенности фоточувствительных элементов от полного затем)ения до полного освещения.
Для устранения ложных срабатываний автомата из-за влияния отраженных лучей от поверхностей близко расположенных бутылок и неправильной формы воронок вращающейся жидкости в бутылках, следующих за контролируемой, осветитель с вертикально расположенным телом накала смонтирован в цилиндрическом щелевом светоограничителе. а между щелью светоограничителя и конденсором оптической системы размещен поляроид.
Устранение световой перегрузки фоточувстБительных элементов при остановках автомата достигается тем, что источник питания осветителя, выполненный в виде низковольтного стабилизированного выпрямителя, обесточивается, а его включение синхронизировано с пуском двигателей автомата путем разме1дения на входе стабилизированного выпрямителя нормально разомкнутых контактов реле, вкл-юченного параллельно катушке магнитного пускателя двигателей.
Для самокоитролнрования исправности автомата нормально разомкнутый контакт командного органа, зашунтированнын нормально замкнутым синхроконтактом, размещен в цени реле сигнализации и блокировки. Причем уставка и время размыкания сннхроконтакта, согласованные с циклом работы автомата, отрегзлнрованы так, что при исправной контрольной системе замыкание нормально разомкнутого контакта исполнительного электромагнитного реле командного органа происходит раньше, а размыкание позже, чем размыкание и замыкание синхроконтакта.
Устраняется возможность боя б -тылок бракующ.ей заслонкой при остановке автомата, при заторе бутылок на входе, тем, что в цени управления электромагнитом бракующей заслонки размещен нормально замкнутый синхроконтакт, щунтирующий нормально разомкнутый контакт, причем размыкание нормально замкнутого синхроконтакта осуществлено в зоне максимального радиусавектора улачка возврата бракующей заслонки.
На фиг. 1 изображена структурная схема описываемого автомата; на фиг. 2 - кинематическая схема автомата; на фиг. 3 - функциональная схема контрольной системы; на фиг. 4 - элементная схема управления автоматом; на фиг. 5 - циклограмма синхроконтактов, согласующих работу .машинной части и контрольной системы автомата.
Мащинная часть автомата (фиг. 1,2), предназначенная для поточной подготовки бутылок к контролю и разделения потока бутылок на годные и бракованные в зависимости от характера унравляющего воздействия, выдаваемого командным органом контрольной системы, содержит: дистанциоиное устройство /; механизм ввода с подающей звездочкой 2 и кулачком 3 возврата бракующей заслонки; устройство 4 переноса; механизм 5 фиксации; механизм 6 вывода с отводящей звездочкой 7; устройство 8 подготовки бутылок к контролю, включающее устройство 9 первого раскручивания, устройство 10 первого торможения, устройство // второго раскручивания и устройство 12 второго торможения; устройство 13 разбраковки бутылок с бракующей заслонкой 14 и механизмом 15 переноса бутылок на транспортер 16 брака; устройство 17 синхронизации с механизмом 18 прнвода контрольной системы и кулачковым валом 19 и онеративное запоминающее устройство 20 с электромагнитом 21.
Контрольная система (фиг. 1 и 3), предназначенная для осуществления объективного контроля, содерлсит: осветитель 22; щелевой светоограничитель 23; ноляроид 24; кондеасорно-объективный блок (конденсор) 25 оптической системы; коллекторный блок 26 оптической системы; блок 27 фоточувствнтельных элементов с основными фоточувствительными элементами 28 контрольной системы и дополнительным фоточувствительным элементом 25, установленным над основными; нредусилитель 30 контрольной системы, включающий дифференцирующую ячейку 31, усилитель 32 переменного тока, ограничитель 33 и катодный повторитель 34; согласующий усилитель 35 устройства самонастраивания чувствительности контрольной системы, содержащий катодный повторитель 36; импульсный усилитель 37 с двумя усилителями 38 неременного тока, ограничителями 39 и 40 и усилителем 41 постоянного тока с выходным катодным повторителем 42, являющимся переходнь м звеном селективного усилителя 43, содержащего двойной Т-образный мост 44,
включенный шестиполюсником, базовый усилитель 45, катодный повторитель 46, трансформаторный усилитель 47, детектор 48 и регулятор 49 чувствительности; командный орган 50 контрольной системы с иснолнительным электромагнитны.м реле 51 (фиг. 4); исполнительный механизм 52, выполненный в виде электромагнита 53 бракующей заслонки 14 (фиг. I, 4); блок 54 выпрямителей, из которых выпрямитель 55 предназначен для питания осветителя 22, выпрямитель 56 для собственно контрольной системы, включающей блок 27, усилители 37 и 43, выпрямитель 57 для нитания командного органа 50 и выпрямитель 58 для питания электромагпита 53
бракующей заслонки 14.
Автоматизированный нривод (фиг. 1 и 4), согласующий работу машинной части автомата и фотоэлектронной контрольной системы, содержит: электродвигатель 59 привода машинной части автомата; электродвигатель 60 устройства 8 подготовки бутылок к контролю; пускорегулирующую аппаратуру 61, в которую входят магнитный пускатель 62, реле 63 для размножения контактов, кнопки 64
«ПУСК-СТОП, пакетный выключатель 65 н тумблер 66; устройство задержки пуска двигателей до готовности контрольной системы к действию, выполненное в виде теплового реле 67 с уставкой 90-120 сек; устройство 68 задержки срабатывания электромагнита 53 бракующем заслонки J4, вынолненное в виде теплового реле с уставкой 9-12 сек; блокировку 69 при заторе бутылок на входе в автомат; блокировку 70 нереполнения стола брака; устройство 71 динамического торможения при остановках двигателя автомата; синхроконтакты 72 для синхронизации включения командного органа 50 контрольной системы; синхроконтакты 73 для синхронизации опроса
оперативным заноминающим устройством командного органа 50; синхроконтакты 74 для синхронизации опроса контрольной системы об ее исправности; синхроконтакты 75 для синхронизации срабатывания электромагпита
53 бракующей заслонки 14; синхроконтакты 76 для синхронизации срабатывания электромагнита бракующей заслонки при остановках машинной части автомата; реле 77, 78, 79, 80 и 81 для осуществления последовательности
го привода; переключатель 82 режима работ; электромагнит 2 оперативного запоминающего устройства 20; электромагнит 53 бракующей заслонки М; лампу 83 осветителя; сигнальные лампы: 84 - для указания включения двигателей; 85 - наладочного режима; 86 - автоматического режима; 87 - подачи питания на контрольную систему; 88 - подачи питания на автомат; 89 - разрешения пуска двигателей после готовности контрольной системы к действию; 90 - пропуска бутылок на транспортер линии при поступлении в позицию просмотра подготовленных к контролю бутылок; 91 - срабатывания тепловой защиты устройства 71 динамического торможения двигателя; 92 - неисправности контрольной системы; 93 - обесточивания электромагнита бракующей заслонки и реле 94 - с задержкой на срабатывание.
В нормальном режиме эксплуатации автомат работает следующим образом. При включении пакетного выключателя 65 и тумблера 66 (фиг. 4) на щит и контрольную систему подается питание. Загораются сигнальные лампы 86, 87 и 88. Выпрямители 56, 57 и 58 включаются. Разогреваются электровакуумные приборы контрольной системы. Срабатывают тепловое реле 67, реле 77, 78, последнее блокируется нормально разомкнутым контактом и обесточивает реле 77 нормально замкнутым контактом. Машинная часть может быть приведена в действие. .
Нажатием кнопки «ПУСК пускорегулирующей аппаратуры 61 срабатывают магнитный пускатель и реле, загорается сигнальная лампа 84. Электродвигатели 59 и 60 приводят в действие мащинную часть и устройство 8 подготовки бутылок к контролю. Одновременно возбуждается блок 54 выпрямителей и загорается лампа осветителя 22 (фиг. 1, 3, 4).
Бутылки с транспортера линии поступают в дистанционное устройство / (фиг. 1, 2), которое устанавливает определенный щаг между ними. Затем подающая звездочка 2 механизма ввода переставляет их на бутылоносители карусели устройства переноса, на которых бутылки центрируются и зажимаются колокольчиками механизма 5 фиксации таким образом, что они могут свободно вращаться вокруг собственных осей.
При вращении карусели устройства 4 переноса бутылки поступают в зону устройства первого раскручивания, устройства первого торможения, устройства второго раскручивания и устройства второго торможения, а потом - в позицию контроля.
В процессе контроля механизм привода контрольной системы обусловливает синхронное и синфазное движение осветителя 22, щелевого светоограничителя 23, поляроида 24, конденсорно-объективного блока 25 и коллекторного блока 26 оптической системы и блока 27 фоточувствительных элементов с контролируемой бутылкой, во время которого световой поток полностью попадает на инспектируемую
бзтылку. После заверщения контроля механизм 18 ускоренно возвращается для совмещения со следующей, подлежащей контролю, бутылкой, а просмотренная - перемещается каруселью устройства 4 переноса к отводящей звездочке 7 механизма вывода, которая переставляет бутылку на транспортер липии.
Дальнейший путь бутылки зависит от результата контроля. Если в бутылке отсутствуют посторонние частицы, она беспрепятственно перемещается транспортером линии к следуюп1:ему автомату. Если бутылка бракованная, срабатывает реле 51 командного органа 50 (фиг. 1, 3), возбуждается электромагнит 21 оперативного запоминающего устройства 20 (фиг. 1,2) и через заданное число циклон срабатываетСинхроконтакт 75 (фиг. 1, 4), обесточиваются электромагнит 53 исполнительного механизма 52 (фиг. 1, 2, 4) и сигнальная лампа 93, срабатывает бракующая заслонка 14, перестанавливающая бутылку на вращающийся столик механизма 15 переноса бутылок на транспортер 16 брака; бутылка поступает на стол брака.
При остановке автомата, например в результате срабатывания блокировок 69 или 70, и повторном запуске его несколько бутылок, поступивших в позицию контроля, оказываются неподготовленными, поскольку л идкость за период паузы в работе автомата успокоилась, а частицы опустились на дно. Следовательно, эти бутылки необходимо направить на повторный просмотр, т. е. вывести их на стол брака. Для этого необходимо обесточить электромагнит 55 (фиг. 1, 2, 4) на соответствующее число циклов работы автомата при известной производительности на соответствующее время.
В устройство 68, выполненное в виде теплового реле, введены нормально разомкнутый контакт реле 63 и нормально замкнутый контакт реле 81, а в цепь управления электромагнитом 55 - нормально разомкнутые контакты реле 79 и 81. При включении автомата замыкается нормально разомкнутый контакт реле 63 в цепи устройства 68 задержки срабатывания электромагнита 53, оно прогревается, и через заданное время уставки замыкается контакт реле устройства 68, сработает реле 81, заблокирует себя и возбудит электромагнит 53, при этом загорится сигнальная лампа 90.
Устранение выбега машинной части автомата при его остановках достигнуто введением устройства 71 динамического торможения (фиг. 1,4), реле 80 и 95 управления которым увязаны со схемой управления приводом автомата.
Качество коптроля не должно зависеть от световых потерь в прозрачном содержимом и толще стекла бутылок, цветность и глубина окраски которых изменяются от бутылки к бутылке в общем потоке. Поэтому контрольная система должна быть самонастраивающейся. В блок 27 фоточувствительных элементов (ф|1|-. I, 3) введен допол ительный фоточувствительный элемент 29, установленный над основнымн фоточувствительными элементамн 28 (фнг. 2), управляющий через согласующий усилнтель 35 (фиг. 1) и катодный новторитель 36 (фиг. 3) автономным усилителем 41 иостоянного тока, который изменяет нанряжение ограничения ограничителя 40 импульсного усилителя 37 таким образом, что при новыщенни световых потерь уменьщается напряжение ограничения, и наоборот.
В процессе подготовки бутылок к контролю возникает больщое количество пузырей, воздействующих на фоточувствительпые элементы 28 таким же образом, как и посторонние частицы. Сигналы от пузырей имеют ббльшую ДиТительность и мёньщую амнлитуду, чем сигналы от частицы, но поскольку пузырей много, амнлитуда суммарпого сигнала превышает амплитуду сигнала от частицы (график Ьф, фиг. 3). Для устранения ложных срабатываний автомата, т. е. направления на стол брака бутылок с незагрязненным содержимым, необходимо разделить суммарный сигнал от пузырей на его составляющие, что и выполняется дифференцирующей ячейкой 31 (график /Удя , фиг. 3) предусилителя 30 контрольной системы.
Тщательность контроля ,не должна зависеть от длительности работы автомата, поэтому должны быть устранены перегрузки элементов контрольной системы. Поскольку в цикле работы автомата световой поток, попадаю1ций на фоточувствительные элементы, изменяется от нуля до максимума (график Ф, фиг. 3), а амплитуда сигнала от посторонней частицы составляет десятые доли процента от общего светового потока, в предусилитель 30 и имнульсный усилитель 37 введены ограничители 33 и 39, носледовательио ограничивающие усиленные сигналы. В совокуииости с ограничителем 40, управляемым автономным усилителем 41, импульсный усилнтель 37 выдает на селективный усилитель 43 сигнал, амплитуда которого скорректирована в функции световых потерь в толще стекла и содержимом бутылок.
Кроме сигналов от посторонних частиц, на селективный усилитель 43 (фиг. 3) поступают и сигналы помехи, длительность которых отличается от длительности первых. Селективный усилитель, представляющий собой селектор импульсов по длительности, с колебательной RC-системой (выходной катодный повторитель 42, мост 44, базовый усилитель 45, катодный повторитель воздействует на трансформаторный усилитель 47, выходное напряжение которого выпрямляется детектором и воздействует на командный орган. Селектор подавляет сигналы с длительностью, меньщей и больщей длительЕгости сигналов от посторонней частицы. Подавленные сигналы помехи, попадающие на вход командного органа, не могут его возбудить, поскольку иорог ercj срабатывания установлен таким, что он срабатывает только от С11Г1 алов, поступающих от посторонних частиц. Командный орган может сработать только при замкнуто.м синхроконтакте 72 (фиг. 5), циклически замыкаемом соответствующим образом спрофилированным кулачком, установленным на кулачковом валу 19.
Ложные срабатывания авто.мата могут быть вызваны также больщими сигналами, образуемыми изменениями светового потока, отраженного от вращающихся бутылок, следующих за контролируемой, и неправильной формой воронок вращающейся жидкости в бутылках. Для устранения ложных срабатываиий осветитель 22 с ертикально расположенным телом накала размещен в щелевом светоограничителе 23 с полным внутренним отражением боковых лучей, кроме лучей, направляемых непосредственно на цилиидрические
линзы конденсора (конденсорно-объективного блока 25), и введен поляроид 24, размещенный между щелью светоограничителя 2с и конденсором 25 оптической системы.
При случайных или преднамеренных остановках автомата карусель может остановиться в положении, когда на фоточувствительные элементы попадает весь световой поток. Если на соответствующем бутылоносителе отсутствует бутылка, фоточувствительные элементы перегружаются и теряют на некоторое время чувствительность, что приводит к неисправной работе автомата. Во избежание этого необходимо погасить осветите.ль 22 при остановке автомата и его зажигание синхронизировать с включением автомата. Достигается это размещением на входе низковольтного стабилизированного выпрямителя 55 контактов реле 63, включеиного параллельно катущке магнитного пускателя двигателей.
Неисправность контрольной системы внещне не проявляется. Она должна обладать способностью самокоитролироваиия при обязательио.м срабатывании командного органа в каждом цикле работы автомата, но без выдачи управляющего воздействия на устройство разбраковки бутылок. Это осуществимо после завершения контроля, при рассинхронизированном движении карусели и механизма 18 привода контрольной системы (фиг. 2), когда
световой поток изменяется от максимума до нуля (фиг. 5, график Ф). Для этой цели введен нормально замкнутый синхроконтакт 74 (фиг. 1, 2, 4) и увеличено время замыкания синхроконтакта 72, взаимосвязь между которыми видна из циклограммы (фиг. 5).
Нормально замкнутый синхроконтакт 74, соединенный последовательно с нормально разомкнутым контактом реле 79, включен параллельно нормально разомкнутому контакту
реле 51 и нормально замкнутому контакту реле 63 (фиг. 4) в цепи реле 79. При включении автомата и при исправной контрольной системе реле 79 срабатывает и блокируется нормально разомкнутым контактом реле 79. Разтакта 74 кратковременное. Он размыкается после замыкания нормально разомкнутого контакта реле 51 и замыкается раньше размыкания нормально разомкнутого контакта реле 51.
Если контрольная система неисправна, нормально разомкнутый контакт реле 51 не замыкается и при размыкании синхроконтакта 74 реле 79 обесточнтся, разблокируется, разомкнется его нормально разомкнутый контакт в цеии электромагнита 53 бракующей заслонки 14 и замкнется нормально замкнутый контакт в цени сиг)1альной лампы 92. Все бутылкн будут направляться на стол брака, сработают световая и звуковая сигнализации. При задержке вмешательства оператора переполнится стол брака, сработает реле 95 тепловой заш.иты, машинпая часть остановится, а сигнализация будет продолжаться до освобождения стола брака от перенолнения.
При остановке автомата, например при заторе бутылок на входе, обесточивается электромагнит 53 (фиг. 4) бракующей заслонки 14, и в зависимости от положения кулачка возврата бракующей заслонки (фиг. 2) последняя может выходить из гнезда либо рывком, под действием замыкающей пружины, при этом выводимая бутылка будет расколота, либо плавно, если обесточивание электромагнита будет в зоне максимального радиусавектора кулачка возврата бракуюшей заслонки. В цепи управления электромагнита бракующей заслонки размещен нормально замкнутый синхроконтакт 76, шунтирующий нормально разомкнутый контакт реле 79, причем размыкание нормально замкнутого синхроконтакта осуществлено в зоне максимального радиуса-вектора кулачка возврата бракующей заслонки. П р е д N: е т изобретения
1.Автомат для разбраковки фотоэлектрическим методом прозрачных бутылок цилиндрической формы, наполненных прозрачной маловязкой жидкостью, содержащий фотоэлектронную контрольную систему и машинную часть с автоматизированным приводом, отличающийся тем, что, с целью осуществления контроля жидкости по наличию инородных включений с одинаковой тщательностью вне зависимости от ее цветности и цветности стекла бутылок, контрольная система выполнена самонастраивающейся путем введения дополнительного, установленного над основными, фоточувствительного элемента и автономного усилителя ностоянного тока, воздействующего на ограничитель импульсного усилителя.
2.Автомат по п. 1, отличающийся тем, что,
с целью устранения ложных срабатываний изза наличия пузырей, в предусилитель контрольной системы введена дифференцирующая ячейка, разделяющая суммарный сигнал от пузырей на его составляющие и формирующ; Я нс.чезный сигнал от инородной частицы но нараметрам, обеспечивающим его четкое селекционирование на фоне как технологических, так и различного рода флуктуационных помех.
3.Автомат по пн. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одинаковой тщательности контроля вне зависимости от длительности работы автомата, контрольная система снабжена импульсным усилителем с покаскадными ограничителями, устраняющими циклическую перегрузку каскадов при изменении освещенности фоточувствительных элементов от полного затемнения до полного освеще 1ия.
4.Автомат по пп. 1-3, отличающийся тем, что, с целью устранения ложных срабатываний автомата из-за влияния отражеиных лучей от поверхностей близко расположенных бутылок и неправильпой формы воронок вращающейся жидкости в бутылках, следующих за контролируемой, осветитель с верти1;ально расположенным телом накала смонтирован в цилкндрнчес1чом щелевом светоограничителе, а между щелью светоограничнтеля и конденсором оптической системы размешен поляроид.
5.Автомат по пп. 1-4, отличающийся тем, что, с целью устранения световой перегрузки фоточувствительных элементов при остановках автомата, источник питания осветителя, выполненный в виде низковольтного стабилизированного выпрямителя, обесточивается, а его включение синхронизировано с пуском двигателей автомата путем размещения на входе стабилизированного выпрямителя нормально разомкнутых контактов реле, включенного параллельно катущке магнитного пускателя двигателей.
6.Автомат по пп. I-5, отличающийся тем, что, с целью самоконтролирования его нсправности, нормально разомкнутый контакт командного органа, защунтированный нормально замкнутым синхроконтактом, размещен в цени реле сигнализации и блокировки, причем уставка и время размыкания снихроконтакта, согласованные с работы автомата, отрегулированы так, что нри исправной контрольной системе замыкание нормально разомкнутого контакта исполнительного электромагнитного реле командного органа происходит раньше, а размыкание позже, чем размыкание и замыканне синхроконтакта.
7.Автомат по пп. 1 и 6, отличающийся тем, что, с целью устранения возмол ности боя бутылок бракующей заслонкой при остановке автомата, например при заторе бутылок на входе, в цепи управления электромагиитом бракующей заслонки размещен нормально замкнутый синхроконтакт, шунтирующий нормально разомкнутый контакт, причем размыкаиие нормально замкнутого синхроконтакта осуществлено в зоне максимального радиусавектора кулачка возврата бракуюнхей заслонки. Машинная (/асть АвтомапшзироёанноШ п/зиВод I Ионтро/1ьная cucrriL ft ; jd UL y I . Ul-I v - УроВень 01 раничения no nffemHOcrnu от 1/С/Л /iume/гя посп/оян/юге U тока Б1/ГПЫЛК1,
